一种电流求和型CMOS基准电流源

基于温度补偿的方法设计了一种高性能的CMOS基准电流源电路,该电路采用0.35mm N阱CMOS工艺实现.通过Cadence Spectre工具仿真,结果表明,在-40～85℃的温度范围内,该电路输出电流的温度系数小于40×10-6/℃.在3.3V电源电压下功耗约为1mW,属于低温漂、低功耗的基准电流源.     

一种低温度系数的全CMOS基准电流源

基于传统基准电流源结构,增加了一条负反馈支路,将片上电阻的温度系数、晶体管载流子的温度系数与晶体管阈值电压的温度系数相互抵消,实现了基准电流源的温度补偿。测试结果表明,该基准电流源在1.1 V的电源电压下能正常工作。在1.2 V工作电压下,该基准电流源的静态电流仅为26 μA,输出平均电流为10.36 μA;当工作温度从-40 ℃到85 ℃变化时,电流的温度系数仅为3.79 ×10-4/℃。该电路采用55 nm CMOS工艺,其芯片面积为4 488 μm²,满足低功耗低成本的要求。     

一种低温漂低电源电压调整率CMOS基准电流源

通过对带隙基准电路零温漂点设置的开发,获取负温系数电压,实现负温系数电流获取新方法,发展令PMOSFET源栅电压与阈值电压的电源电压变化率相消,从而优化电源电压调整率的新概念,提出了一种CMOS基准电流源新方案。源于SMIC 0.35μm CMOS工艺模型。Ca-dence Hspice模拟验证结果表明,在-40~85℃温度范围内,温度系数为6.9 ppm/℃;3.0~3.6 V电压区间,电源电压调整率系10.6 ppm/V,低于目前文献报道的基准电流源相应指标。该新方案已经用于10位100 MSPS A/D转换器的研究设计,并可望应用于高精度模拟/混合信号系统的开发。     

一种低电压高精度CMOS基准电流源设计新技术

介绍一种新的在0.25μm混合模拟工艺电路中使用没有任何外围元件的基准电流源设计电路。该电路基于一个带隙电压基准源(BandgapReference,BGR)和一个类似β乘法器的CMOS电路。其中β乘法器中的电阻用NMOS晶体管代替以获得具有负温度系数的基准电流源;同时,BGR电压的正温度系数抵消了β乘法器中负温度系数。使用Bsim3v3模型实验的仿真结果说明-20℃到+100℃温度范围内基准电流源最大波动幅度小于1%,1.4～3V电压范围内片上所有电阻具有±30%的容差。     

一种低电压低温漂的基准电流源

设计一种低电压低温漂的基准电流源.首先通过带隙基准电路得到一个基准电压VREF,对输出管进行温度补偿.电压VREF接到一个NMOS输出管的栅极上,调节VREF使得这个输出管工作在零温漂区.这时输出管的阈值电压和迁移率随温度的变化率相互补偿,从而产生一个与温度无关的基准电流IREF.电路采用CSMC 0.5 μm DPTM CMOS工艺制造.通过流片验证,该电路输出管的零温漂点为(IZTC=215.4μA,VZTC=1.244 4 V),在-45～+125℃的范围内温度系数为8.1 ppm/℃,在2 V的电源电压下整个电路的功耗仅为0.45 mw.     

一种低温漂低电源电压调整率的基准电流源

利用NMOS管在亚阈值区、线性区和饱和区不同的导电特性,产生正温度系数电流;多晶硅高阻与N阱电阻组成串联电阻,代替线性区的NMOS管,产生与正温度系数电流互补的负温度系数电流。采用自偏置共源共栅电流镜结构,提出一种无运算放大器和三极管的求和型CMOS基准电流源。基于Nuvoton 0.35 μm CMOS工艺,完成设计与仿真。结果表明,在-40 ℃~100 ℃的温度范围内,电流变化为2.4 nA,温度系数为7.49×10-6/℃;在3.0~5.5 V的电压范围内,电源电压线性调整率为3.096 nA/V;在5 V工作电压下,输出基准电流为2.301 μA,电路功耗为0.08 mW,低频时电源电压抑制比为-57.47 dB。     

低功耗CMOS电压基准源的设计

给出一低功耗、低温度系数的电压基准源电路的设计。其特点是利用工作在弱反型区晶体管的特性,该电压基准源采用CSMC 0.5μm,两层POLY,一层金属的CMOS工艺实现,芯片面积为0.036 75 mm2。测试结果表明:其最大工作电流不超过380 nA;在2.5~6 V工作电压下,线性调整率为0.025%;4 V输入电压;20~100℃范围内,平均温度系数为64 ppm/℃。以更小的面积,更低的功耗实现了电压基准源的性能。     

几种典型的电流源结构和高精度基准电流源的设计

本文介绍并分析了几种典型的电流源结构,并设计了一种具有良好稳定性和高精度的CMOS基准电流源.在高精度的基准电流源电路中使用了带隙电路,使电路获得一个不受电源电压、温度和工艺参数影响的基准电压,然后通过电压-电流转换电路获得稳定的基准电流.HSPICE的仿真结果表明:当温度从-55℃到125℃变化时,电流输出仅变化了0.004.     

一种超低温漂低功耗全CMOS基准电压源

提出了一种超低温漂、低功耗亚阈值全CMOS基准电压源。利用工作在亚阈值区的3.3 V MOS管与1.8 V MOS管的栅源电压差,产生具有负温度系数的ΔVTH和具有正温度系数的VT,经过相互调节,得到与温度无关的基准电压。采用了共源共栅电流镜,以降低电源抑制比(PSRR)和电压调整率。基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺对电路进行了仿真。仿真结果表明,在-22 ℃~142 ℃温度范围内,温度系数为2.8×10-6/℃;在1.3~3.3 V电源电压范围内,电压调整率为0.48%;频率为100 Hz时,PSRR为-62 dB;功耗仅为191 nW,芯片面积为0.005 mm²。     

一种用于新型非致冷红外焦平面阵列读出电路的基准电流源

设计了一种用于新型非制冷红外焦平面阵列读出电路的低温漂、无电阻基准电流源。首先通过二阶补偿的无电阻带 隙基准电路得到基准电压$V_{_{REF}}$,然后将其接到一个NMOS输出管上;通过调节$V_{_{REF}}$使得该输出管工作在零温 漂区,最终产生一个与温度无关的基准电流$I_{_{REF}}$。在CSMC 0.5$\upmu$m CMOS工艺条件下,采用spectre软件进行了模拟验证。 测试结果表明,在0℃ $\sim$ 120℃的温度变化范围内,输出电流的波动小于4$\upmu$A;当电源电压为3.3V时,整个电路的功 耗仅为0.94mW。     

一种低电压CMOS带隙基准源的分析与设计

分析了一种无需低阈值电压器件的低压CMOS带隙基准源结构,通过具体电路分析和设计验证了该结构相比于传统的基准源结构可以大大降低电源电压.基于0.5um商用标准CMOS工艺,使用Hspice仿真该电路得到结果为:最低电源电压为1.45V、输出基准电压604mV、温漂12PPM/℃.     

CMOS亚阈偏置恒流源的分析与设计

由于IC芯片设计普遍采用全局偏置技术,偏置电路的稳定性对整个电路的性能有较大影响。文中利用MOS管工作在亚阈值区的偏置判断条件,分析了一种基于VT的工作在亚阈值区的偏置电流源,能够满足提供较小工作电流、低功耗的要求,同时对电源变化敏感度极低,在电源电压0.7 V~5 V变化时输出电流仅变化不到0.9%。整个电路采用CSMC 0.6μm双层多晶硅双层金属标准工艺实现,采用Cadence Spectre进行模拟仿真,仿真结果证明了该电流源具有低功耗和高电源抑制比特性。     

一种CMOS带隙基准电压源设计

为了满足IC设计中对基准电源低功耗、低温度系数、高电源抑制比的要求,设计一种带隙基准电压源电路.在对传统带隙基准结构分析的基础上,该电路重点改善基准源中运算放大器的性能,采用台积电0.35μm CMOS工艺库设计并绘制版图.仿真结果表明,温度在0～100℃之间变化时,该电路输出电压的温度系数小于10 ppm/℃,并且具有低功耗、高电源抑制比的特性.     

一种高性能CMOS带隙电压基准源设计

采用一级温度补偿和电阻二次分压技术设计了一种高性能 CMOS带隙电压基准源电路 ,其输出电压为 0 .2 0～ 1.2 5 V,温度系数为 2 .5× 10 - 5/ K.该带隙电压基准源电路中的深度负反馈运算放大器为低失调、高增益的折叠型共源共栅运算放大器 .采用 Hspice进行了运算放大器和带隙电压基准源的电路仿真 ,用 TSMC0 .35 μm CMOS工艺实现的带隙基准源的版图面积为 6 4 5 μm× 196 μm.     

高性能CMOS带隙基准电压源及电流源的设计

介绍了一种高性能CMOS带隙基准电压源及电流源电路,基准电压源使用两个二极管串联结构来减小运放失调影响结果的系数,同时采用大尺寸器件减小运放的失调;采用共源共栅电流镜提供偏置电流来减小沟道长度调制效应带来的影响;在此基准电压源的基础上,利用正温度系数电流与负温度系数电流求和补偿的方法,设计了一种基准电流源。使用CSMC公司0.5μm CMOS工艺模型,利用Spectre工具对其仿真,结果显示:电源电压为5 V,在-40～85℃的温度范围内,基准电压源温度系数为20.4×10-6/℃,直流电源抑制比为1.9 mV/V,电流源温度系数为27.3×10-6/℃,电源抑制比为57 dB。     

一种新型CMOS电流模带隙基准源的设计

设计了一种新型电流模带隙基准源电路和一个3bit的微调电路。该带隙基准源可以输出可调的基准电压和基准电流,避免了在应用中使用运算放大器进行基准电压放大和利用外接高精度电阻产生基准电流的缺点,同时该结构克服了传统电流模带隙基准源的系统失调、输出电压的下限限制以及电源抑制比低等问题。该带隙基准源采用0.5μm CMOS混合信号工艺进行实现,有效面积450μm×480μm;测试结果表明在3 V电源电压下消耗1.5mW功耗,电源抑制比在1 kHz下为72dB,当温度从-40～85°C变化时,基准电压的有效温度系数为30×10-6V/°C。该带隙基准电路成功应用在一款高速高分辨率模数转换器电路中。     

一种低温漂、高精度CMOS带隙基准源设计

基于线性分段补偿的基本原理,依据输出支路内部的温度负反馈结构,提出了一种结构简单、适应不同开口方向的高阶补偿方法。并设计了一种基于电流镜结构的低温漂、高精度的电压基准电路。CSMC 0.35 μm CMOS工艺的仿真结果表明,经高阶补偿的电压模基准,在-40~125 ℃温区范围内温度系数为2.84×10^-6/℃,低频100 Hz时的PSRR达到-70.6 dB,10 kHz为-63.36 dB。当电源电压在2~3 V范围内变化时,其电压值波动为3 mV/V。整个带隙基准电压源具有较好的综合性能。